CH226858A - Verfahren zum Aufbringen von Wickelkernen mit nicht kreisförmigem Wickelfenster auf Spulen, z. B. auf Wicklungen von Transformatoren und Drosseln. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Aufbringen von Wickelkernen mit nicht kreisförmigem Wickelfenster  auf Spulen, z. B. auf     Wieklungen    von Transformatoren und Drosseln.    Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Ver  fahren zum Aufbringen von Wickelkernen  mit nicht kreisförmigem     Wäekel.fenster    auf  Spulen, z.

   B. auf Wicklungen von Transfor  matoren und Drosseln, bei dem der bandför  mige Werkstoff     vor,dem    Aufbringen auf eine  solche Form gewickelt     wind,    wie er auf die  Wicklung zu .liegen, kommt, sodann wärme  behandelt und nach Durchführung seines       äussern        Endes        durch        das     die äusserste Kernwindung zu einer Schleife  geformt sowie durch Drehen derselben, bei  gesichertem innerem Ende, der     fertige    Kern  gebildet wird.

   Um die beim Umwickeln in  den     Fertigzustand    auftretenden Unregel  mässigkeiten auszugleichen, werden dabei im       vorgewickelten    Zustand     des    Kernes zwischen  den Windungen,     vorzugsweise    an den ge  krümmten .Stellen des Umfanges, Zwischen  räume vorgesehen. Die Zwischenräume kön  nen: durch Einwickeln von     Zwischenlagen    er  zeugt werden, die etwa so dick sind wie das    Wickelband selbst und bei oder nach der  Wärmebehandlung wieder entfernt werden.

    Es ist auch möglich, den Wickelkern aus     an-          eänanderstossenden        einzelnen    Bandteilen her  zustellen, wobei sich die Zwischenräume an  den vorteilhaft ,gegeneinander versetzt     ange-          ordneten    Stossstellen der einzelnen Bandwin  dungen befinden.  



  Die vorliegende     Erfindung    betrifft eine  vorteilhafte     Weiterentwicklung    des Gegen  standes nach dem Hauptpatent und bezweckt  die     Erzielung    eines guten Raumfaktors des       Kernwerkstoffes    innerhalb des     Kernfensters     der Spule.  



  Gemäss der vorliegenden Erfindung wird  der gesamte Kern aus mehreren Winkelker  nen     :gebildet,    die     aus    bandförmigem Werk  stoff     derselben    Breite derart     gewickelt    wer  den,     dass    der     zusammengesetzte    Querschnitt  aller Wickelkerne den     Querschnitt    des     Fen-          sters,der    Spule mindestens zu 80% ausfüllt.

    Die einzelnen, den     gesamten    gern bildenden      Wickelkerne können     dabei    aus     übereinander     angeordneten, seitlich versetzten Teilen her  gestellt werden; doch können die einzelnen,  den gesamten Kern bildenden Wickelkerne  auch mit gleichmässig zueinander versetzten  Bandwindungen     hergestellt    sein, wobei im  letzteren Falle vorteilhaft der Querschnitt  der im     Kernfenster    der Spule befindlichen  Kernteile eine     rhombusförmige    Gestalt er  hält.  



  Die Anwendung von bandförmigem  Werkstoff derselben Breite für alle Einzel  kerne     bezw.    Kernteile bringt neben herstel  lungstechnschen Vorteilen noch eine     -,vesent-          liehe    Vereinfachung der Lagerhaltung des       bandförmigen    Werkstoffes. mit sich.  



  Ausführungsbeispiele des Erfindungsge  genstandes sind in den     Fig.    1 bis 4     darge-          stellt.     



       Fig.    1 zeigt eine     Draufsicht    einer Ausfüh  rungsform der Erfindung, wobei     zwei    der  Kernteile abgebrochen und im Schnitt darge  stellt sind.     F'ig.    2 zeigt eine Seitenansicht von       Fig.    1.     Fig.        ss    dient zur Erläuterung des Her  stellungsverfahrens der einzelnen Kernteile  und     Fig.    4 ist eine Draufsicht auf eine teil  weise im     Schnittdargestellte    weitere Aus  führungsform der Erfindung.  



  Die in den     Fig.    1 und 2 dargestellte In  duktionseinriehtung, beispielsweise ein Trans  formator oder eine Drossel, besteht aus einer  Wicklung 11 und vier radial angeordneten  Kernteilen 12 bis 15. Es, ist dabei gleich  gültig, ob die     Wicklung    11 aus einem oder  mehreren     Wieklungsteilen    besteht.  



  Die Wicklung 11 hat     hierbei    eine zylin  drische Gestalt und besitzt die Längsachse C.  Die Kernteile 12-15 bestehen aus bandför  migem magnetischem Werkstoff, der zur Bil  dung einer Anzahl     übereinanderliegender     Windungen spiralförmig flach     übereinander-          gewickelt    ist. Die einzelnen     Windungslagen     berühren sieh     mindestens    an einer Seite der  Kernteile, vorteilhaft an der Seite der Kern  teile, die innerhalb des     Spulenfensters    16 der  Spule 11 zu     liegen    kommt.

   Die einzelnen       Kernteile    der Induktionseinrichtung     nach          Fig.    1 und 2 bestehen aus mehreren Teilen    17-24, wobei die äussern Kernteile 21-24  die innern     Kernteile    17-20 umgeben und  gegenüber diesen etwas seitlich versetzt sind.  Es entstehen auf diese Weise, wie aus     Fig.    1  ersichtlich,     abgestufte    Wickelkerne, die so       ineinanderpassen,    dass das runde Spulen  fenster 16 im wesentlichen davon     ausgefüllt     ist und innerhalb des     Spulenfensters    ein  guter Raumfaktor des magnetischen Werk  stoffes     entsteht.     



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    1 und  2 beträgt die     Dicke    der äussern Kernteile       etwa    die Hälfte der     Breite    des bandförmigen  Werkstoffes, wobei innerhalb des Kern  fensters der Spule die äusserste Wickellage  der äussern Kernteile 21-24 etwa mit der  halben     Breite    an der Seitenfläche des     benach-          baxten    äussern     Kernes    anliegt, wobei die     be-          nachbarten    Kerne einen gegenseitigen Win  kel von 90  aufweisen.

   Auf diese     \reise    ent  steht im     Spulenfenster    innerhalb des Kernes  ein Kanal 25, durch den ein Kühlmittel, wie  <B>01,</B> in welchem die Induktionseinrichtung     ver..     senkt ist, strömen kann.     Die    Innenteile 17  bis 20 der Kerne     1,2-15    enthalten etwas  weniger als     1/3    der gesamten Bandwindungen,  so dass die Fläche des Kernquerschnittes im       Fenster    der Spule das letztere     mindestens    zu  80% ausfüllt.  



  Die     Herstellung    der einzelnen Wickel  kerne 17-24 erfolgt wie im     Hauptpatent    be  schrieben. Wie aus den Figuren ersichtlich.  weist der bandförmige Werkstoff der äussern  Teile 21-24 dieselbe Breite auf wie der  Werkstoff der     Innenteile    17-20. Dies ist  herstellungsmässig gesehen hinsichtlich der  Lagerhaltung des bandförmigen     @'iTerkstoffes     von Vorteil.

   Dieses Merkmal ist ferner     wäh-          rend    der Wärmebehandlung der     vorgewiekel-          tenKerne    von     besonderem        Vorteil.    Wie im  Hauptpatent     angeführt,    ist es vorteilhaft, die  auf die genaue Grösse     vorgewickelten    Kerne  zur Erzielung der     günstigsten    magnetischen  Eigenschaften einer Wärmebehandlung     an     unterziehen.

   Da     jedoch    der     bandförmige     Werkstoff der     innern    und äussern     KernteilE          dieselbe    Breite aufweist, so ist es nicht     erfor-          derlieh,    die Versetzung der beiden Kern      teile eines Kernes während der Wärmebe  handlung vorzunehmen; auch ist es nicht not  wendig, eine     Trennung    zwischen den beiden       Bandteilen    der beiden Kernteile zu voll  ziehen. Hierdurch wird die Notwendigkeit der  Anwendung von Füllteilen oder Dornen kom  plizierter Gestalt beseitigt.

   Es ist natürlich       selbstverständlich,        @dass    die     einzelnen        Win-          dungsteile    während der Wärmebehandlung  abgestützt     sein    müssen.  



  Der Kernwerkstoff der     einzelnen    Kerne,  beispielsweise des Kernes 15, wird :dadurch  einer Wärmebehandlung     untemzogen,    indem  der Werkstoff auf einen     Dorn    26 einfacher  Gestalt     (Fig.    3) mit einem etwas grösseren       Querschnitt    als dem Querschnitt der Wick  lung 11     aufgewickelt        wird.    Die     innern    und       äussern        Kernteile    20 und 24 des Kernes.

   15  werden dann auf den     Dorn    26 gewickelt, ohne  eine Versetzung     des        Kernteils    24 vom Kern  teil 20 zu vollziehen. Die Teile 20-24 kön  nen aus demselben     ununterbrochenen    band  förmigen Werkstoff bestehen. Nach der  Wärmebehandlung und nach der Abkühlung  der Kerne werden diese von dem Dorn 26  abgenommen und, wie im Hauptpatent be  schrieben, auf die Wicklung aufgebracht.

    Dies kann dadurch geschehen, dass die Kern  windungen, mit der     innern    Windung begin  nend, auf die Spule 11 aufgebracht werden,  so dass die einzelnen Windungen des band  förmigen     Kernes    in derselben     Reihenfolge     und in derselben Grösse und Gestalt, die sie  am     wärmebehandelten    Kern hatten, die Spule  umgeben. Nach der Aufwicklung des     innern          Kernteils    20 werden die Windungen etwas  versetzt weitergewickelt, so dass der äussere       Kernteil    24 .gegenüber dem innern     Kernteil     20 seitlich versetzt zu liegen kommt.

   Wie aus       Fig.    2 ersichtlich, können sich die einzelnen       benachbarten    Bandwindungen um den ganzen  Kern herum berühren, mit Ausnahme der       obern        Windungsteile    27 jedoch, wo zwischen  den benachbarten Windungen Zwischen  räume vorgesehen sind, welche die Aufbrin  gung des Kernstoffes auf die Wicklung er  leichtern. Diese     Zwischenräume    werden da  durch gebildet,     @dass    zwischen -den einzelnen    Windungen vor der Wärmebehandlung Zwi  schenlagen angeordnet werden.  



  Es     können    auch mehr oder weniger, also  beispielsweise nur zwei     Kernteile    Anwen  dung finden. Auch können die     einzelnen          Kernteile    zur     Erzielung        ineinandergreifender     Querschnitte mehr als     zwei    seitlich versetzte  Teile aufweisen. So kannbeispielsweise auch  jede     einzelne    Bandlage gegenüber der Nach  barlage versetzt werden. Bei der Ausfüh  rungsform nach     Fig.    4 werden beispielsweise  drei     Kernteile    27, 28     und    29 angewendet.

   Die  einzelnen Bandlagen jedes Kernteils dieser  Ausführungsform sind in seitlicher Richtung  so gegenseitig ,gleichmässig versetzt, dass  rhombische     Querschnitte    30 entstehen. Die       Versetzung    gegenüber den     einzelnen        Win-          dungslagen    ist derart,     @dass    die Rhombus  winkel abwechselnd 60      und    120  betragen,  so dass die drei     Kernteile        im        Spulenfenster     gut zusammenpassen     und        ein.    :

  Sechseck bil  den, welches von dem     innern    Umfang -der  hohlen zylindrischen Wicklung 11 ohne       wesentlichen        unausgenutzten    Raum umgeben  ist.     .Wie        bei    der Ausführungsform nach     Fig.1     und 2 liegen die Kanten des bandförmigen       Werkstoffes        eines    Kernes an der äussern  Bandlage des     benachbarten    und winklig dazu       angeordneten    Kernes an.  



  Wenn die Erfindung auch nur beispiels  weise an Drosseln     und        Transformatoren        er-          läutert    ist, so ist es     selbstverständlich,        .dass     sie auch auf     Induktionsapparate    anderer     ArL          Anwendung    finden kann, so beispielsweise  auch für     Messwandler,        Iyupinspulen    und der  gleichen.

       Fernem    ist die Erfindung mit den  gleichen     Vorteilen    sowohl     bei    Induktionsein  richtungen mit     kreisförmigem        Spulenfenster     als auch bei solchen     Einrichtungen    mit nicht       kreisförmigen.        Spulenfenster    anwendbar.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Aufbringen von Wickel kernen mit nicht kreisförmigem Wickel fenster auf ,Spulen, z.

   B. auf Wicklungen von Transformatoren und Drosseln, nachdem Pa tentanspruch des Hauptpatentes, .dadurch ge kennzeichnet, dass der gesamte Kern aus meh- reren Wickelkernen gebildet wird, die aus bandförmigem Werkstoff derselben Breite derart gewickelt werden, dass der zusammen gesetzte Querschnitt aller Wickelkerne den Querschnitt -des Fensters der Spule minde stens zu<B>80%</B> ausfüllt. UNTERANSPRtrCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die einzelnen den gesamten Kern bildenden Wickelkerne (12 bis 15) aus übereinander gewickelten, ver setzt angeordneten Teilen (17, 21; 18, 22; 19, 23; 20, 24) hergestellt werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die äussern Teile (21 bis 24) der einzel nen aus zwei gegenseitig versetzten Teilen bestehenden Wickelkerne.

   (12 bis 15) mit einer Dicke hergestellt werden, die der Hälfte der Bandbreite entspricht, während die Innen teile (17 bis 20) weniger als '/, der gesamten Bandwindungen erhalten. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- zeichnet"dass,die einen Wickelkern bildenden Kernteile (17, 21; 18, 22; 19, 23; 20, 24) aus einem zusammenhängenden Bandteil herge stellt werden. 4. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die einzelnen den gesamten Kern bildenden Wickelkerne (27, 28, 29) mit gleichmässig gegeneinander ver setzten Bandwindungen hergestellt werden. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, class die einzelnen den gesamten Kern bilden den Wickelkerne (27, 28, 29) mit einem rhombusförmigen Querschnitt gewickelt wer den. 6. Verfahren. nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Bandwindun gen der Wickelkerne (12 bis 15 und 27 bis 29) bei der Wärmebehandlung gegenseitig nicht versetzt sind.